बढ़ती जनसंख्या और सीमित फॉस्फोरस भंडार ने कुशल पोषक तत्व प्रबंधन को आधुनिक कृषि के सामने सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक बना दिया है। वैज्ञानिकों ने अब जीवित मिट्टी के सूक्ष्मजीवों के भीतर छिपे फॉस्फोरस के एक अल्पज्ञात रूप के बारे में नए विवरण उजागर किए हैं। निष्कर्ष, जर्नल ऑफ एग्रीकल्चरल एंड मरीन साइंसेज में प्रकाशित, शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम से आए हैं जिन्होंने डीएनए-बाउंड फॉस्फोरस को मापने के लिए एक सरल और अधिक लागत प्रभावी तरीका विकसित किया है, जो मिट्टी की रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं में शामिल पोषक तत्व का जैविक रूप से सक्रिय रूप है। उनका काम इस बात की नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है कि फॉस्फोरस मिट्टी के माध्यम से कैसे चलता है और अंततः शोधकर्ताओं को मिट्टी की उर्वरता में सुधार करने और अधिक टिकाऊ खाद्य उत्पादन प्रणालियों का समर्थन करने में मदद कर सकता है।
छिपा हुआ फास्फोरस भण्डार मिट्टी के अंदर रहने वाले सूक्ष्म जीव
फास्फोरस नाइट्रोजन और पोटेशियम के साथ पौधों के लिए आवश्यक तीन प्रमुख पोषक तत्वों में से एक है। यह ऊर्जा हस्तांतरण, जड़ विकास और बीज उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। नाइट्रोजन के विपरीत, फास्फोरस को वायुमंडल से नहीं निकाला जा सकता है। कृषि काफी हद तक फॉस्फेट रॉक पर निर्भर करती है, एक गैर-नवीकरणीय संसाधन जिसके बारे में वैज्ञानिकों ने लंबे समय से चेतावनी दी है कि समय के साथ यह दुर्लभ और अधिक महंगा हो सकता है।साथ ही, उर्वरकों से अतिरिक्त फास्फोरस नदियों और झीलों को प्रदूषित कर सकता है, जिससे हानिकारक शैवाल खिल सकते हैं। इसने कुशल फास्फोरस प्रबंधन को आधुनिक कृषि के सामने सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक बना दिया है।मार्गरेट मैसम के नेतृत्व में अनुसंधान दल और जिसमें सुल्तान कबूस विश्वविद्यालय, जेम्स हटन इंस्टीट्यूट, लैंकेस्टर विश्वविद्यालय और रोथमस्टेड रिसर्च के वैज्ञानिक शामिल थे, ने डीएनए-बाउंड फॉस्फोरस या डीएनए-पी पर ध्यान केंद्रित किया।फॉस्फोरस का यह रूप मिट्टी में जीवित सूक्ष्मजीवों के डीएनए के अंदर मौजूद होता है। यद्यपि यह कुल कार्बनिक फॉस्फोरस का केवल एक छोटा सा अंश दर्शाता है, शोधकर्ताओं ने पाया कि यह माइक्रोबियल गतिविधि से निकटता से जुड़ा हुआ है।अध्ययन के अनुसार, डीएनए-पी सांद्रता ने मिट्टी के पीएच, माइक्रोबियल बायोमास फास्फोरस, कार्बनिक पदार्थ सामग्री और मिट्टी के पानी में घुले फास्फोरस के साथ मजबूत संबंध दिखाया। इन संबंधों से पता चलता है कि डीएनए-पी स्थिर दीर्घकालिक फॉस्फोरस भंडार के बजाय जीवित मिट्टी के जीवों से जुड़ा है।शोधकर्ताओं ने पेपर में लिखा है, “फॉस्फोरस के इस कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण रूप की जैविक प्रासंगिकता को समझने के लिए संशोधित पारस्कोवा विधि का उपयोग एक प्रभावी तरीके के रूप में किया जा सकता है।”
यह सफलता कोई नया पोषक तत्व नहीं बल्कि इसे मापने का एक नया तरीका था
वैज्ञानिक पहले से अज्ञात किसी पोषक तत्व की खोज नहीं कर रहे थे। इसके बजाय, उन्होंने मूल रूप से 2013 में पारस्कोवा और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित एक विधि में सुधार किया।टीम ने यूनाइटेड किंगडम में 32 अलग-अलग मिट्टी पर संशोधित प्रक्रिया का परीक्षण किया। उन्होंने पाया कि प्रोटोकॉल में पहले इस्तेमाल किए गए एंजाइम उपचार अनावश्यक थे, जिससे प्रक्रिया सरल और सस्ती हो गई थी।हालाँकि, अल्ट्राफिल्ट्रेशन नामक एक महत्वपूर्ण कदम आवश्यक बना रहा। इसके बिना, फास्फोरस माप गलत हो गए क्योंकि अन्य फास्फोरस यौगिक परिणामों में हस्तक्षेप कर सकते थे।लेखकों ने बताया, “संशोधित पारस्कोवा पद्धति सटीकता और संवेदनशीलता को बरकरार रखते हुए अधिक लागत प्रभावी और सरल साबित हुई।”
मिट्टी के सूक्ष्मजीव छिपे हुए भंडार प्रतीत होते हैं
अध्ययन के सबसे बड़े निष्कर्षों में से एक यह था कि डीएनए-बाउंड फॉस्फोरस एक स्थिर भूमिगत रिजर्व के बजाय एक गतिशील जैविक पूल से संबंधित प्रतीत होता है।शोधकर्ताओं ने डीएनए-पी और माइक्रोबियल बायोमास फास्फोरस के बीच मजबूत सकारात्मक संबंध पाया। इससे पता चलता है कि इस फास्फोरस का अधिकांश भाग जीवित रोगाणुओं से आता है, न कि पुराने, निष्क्रिय मिट्टी के भंडार से।पेपर में कहा गया है कि “नमूना किया गया डीएनए-पी पूल जीवित मिट्टी के बायोटा से जुड़ा था, न कि स्थिर मिट्टी पी अंशों के साथ।”दूसरे शब्दों में, छिपा हुआ जलाशय दबी हुई चट्टान नहीं है। यह हमारे पैरों के नीचे लगातार बदलते माइक्रोबियल पारिस्थितिकी तंत्र का हिस्सा है।
यह भविष्य की खेती के लिए क्यों मायने रख सकता है
वैज्ञानिकों ने फसलों को पोषक तत्व उपलब्ध कराने में मिट्टी के सूक्ष्मजीवों के महत्व को तेजी से पहचाना है। यह समझना कि सूक्ष्मजीव फॉस्फोरस को कैसे संग्रहित और पुनर्चक्रित करते हैं, अंततः शोधकर्ताओं को अधिक कुशल कृषि पद्धतियाँ विकसित करने में मदद कर सकता है।इन जैविक प्रक्रियाओं के बेहतर ज्ञान से मिट्टी की उर्वरता प्रबंधन में सुधार हो सकता है, उर्वरक हानि कम हो सकती है और पर्यावरणीय प्रभाव कम हो सकते हैं।लेखकों का कहना है कि यह फॉस्फोरस पूल “प्राकृतिक और प्रबंधित पारिस्थितिक तंत्र में पौधों के लिए पी का एक महत्वपूर्ण स्रोत माना जाता है” और इसे समझने से पर्यावरणीय स्थिरता का समर्थन करने में मदद मिल सकती है।
संभावित रूप से बहुत बड़ा महत्व वाला एक छोटा पूल
कुल कार्बनिक फास्फोरस की तुलना में मिट्टी में पाए जाने वाले डीएनए-बाउंड फास्फोरस की मात्रा कम थी। फिर भी शोधकर्ताओं का मानना है कि इसका महत्व इसके आकार से कहीं अधिक हो सकता है।अध्ययन का निष्कर्ष है कि संशोधित विधि विभिन्न प्रकार की मिट्टी में “फॉस्फोरस के इस कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण रूप” की जांच करने का एक मजबूत तरीका प्रदान करती है।चूंकि कृषि सीमित संसाधनों की रक्षा करते हुए बढ़ती आबादी को खिलाने के लिए बढ़ते दबाव का सामना कर रही है, इसलिए हमारे पैरों के नीचे छिपी दुनिया को समझना उतना ही महत्वपूर्ण साबित हो सकता है जितना कि जमीन के ऊपर नए संसाधनों की खोज करना।
